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Neue Heizzentrale für Hessisches Ministerium der Justiz

 

Seit dem Herbst 2013 arbeitet im Hessischen Ministerium der Justiz eine neue Heizzentrale. Als Ersatz für den Bestand wählte das Hessische Baumanagement eine Kombination aus dem Remeha ELW 50 - 100 (BHKW) und 2 Remeha Gas 310 Eco PRO.

Neue Heizzentrale für Hessisches Ministerium der Justiz

Nachhaltig und kostenbewusst

Das Hessische Baumanagement fungiert als baufachlicher Dienstleister für das Land, so auch bei der Heizungsmodernisierung im Hessischen Ministerium der Justiz. Dabei folgt der Landesbetrieb dem Ziel, hochwertige, nachhaltige und kostenbewusste Architektur zu etablieren. In Bezug auf die Wärmebereitstellung gehört die Ressourcenschonung zu den wesentlichen Kriterien. Der Aufstellraum der Heizung liegt im Untergeschoss und ist nur über einen Innenhof, zwei Treppen und eine Tür in Normalbreite zugänglich. Die Möglichkeit, regenerative Energien zu nutzen, ist objektspezifisch zu prüfen. Neben dem Ministerium der Justiz sollten zusätzlich der Staatsgerichtshof des Landes Hessen und die Kantine von der neuen Heizungsanlage mit versorgt werden.

Datenerhebung und Planung

Für die Liegenschaft wurden ein Energiebericht und eine Wirtschaftlichkeitsberechnung erstellt, die als Grundlage für die weiteren Schritte dienten. In Bezug auf die Heizung ermittelte man, dass die Anlage weit überdimensioniert war und damit hohe Leerlaufverluste produzierte. Der tatsächliche Norm-Wärmebedarf nach DIN EN 12381 wird mit 994 kW angegeben. Er wurde über den durchschnittlichen realen Heizenergieverbrauch von zehn Jahren ermittelt. Zunächst war man von einer Zweikesselanlage als Neuerung ausgegangen. Dieses Konzept wurde nach einer weiteren Wirtschaftlichkeitsbetrachtung um ein BHKW ergänzt. Mit der Lösung sind zahlreiche Vorteile verbunden, wie etwa hohe Wirtschaftlichkeit durch sehr effiziente Nutzung der eingesetzten Primärenergie und rasche Amortisation. Des Weiteren schlägt positiv zu Buche, dass Strom und Wärme mit sehr geringen Verlusten direkt beim Verbraucher erzeugt und die Stromnetze durch die dezentrale Struktur entlastet werden. Die elektrische Grundlast der zu versorgenden Bereiche wurde mit 32 kW beziffert. Daraus resultiert eine gute Vollnutzungsdauer. Schließlich sind auch die Verringerung der CO2-Emissionen (ca. 213 t/a) und das Einsparen knapper fossiler Brennstoffe als Pluspunkte zu verzeichnen. Als Ergebnis präsentiert sich die zeitgemäße Anlage aus BHKW und zwei Gasbrennwertkesseln.

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Installation der Gasbrennwertkessel

Eine Säule der Heizzentrale bilden die beiden Remeha-Gasbrennwertkessel aus der Serie Gas 310 ECO PRO mit jeweils 500 kW Nennwärmeleistung. Sie arbeiten modulierend von 20 bis 100 %. Die Geräte verfügen nicht nur über eine optimale Anpassung an den Wärmebedarf, sondern punkten auch durch eine hervorragende Energieausnutzung. Diese wird möglich durch den Aluminium-Silizium-Wärmetauscher, den zylindrischen Vormischbrenner aus Edelstahl mit Metall-Vliesoberfläche und die automatische Zündung. Außerdem sind die Ionisationsflammenüberwachung und der Gasmultiblock mit Gasdruckregler zu nennen. Aufgrund dieser modernen Verbrennungstechnik weist ein solcher Wärmeerzeuger sehr niedrige Emissionswerte auf. Da der Heizungskeller im Zuge der Maßnahme noch komplett entkernt und bis zur Hauptanschlussleitung alle Komponenten erneuert werden mussten, war ein zügiges Arbeiten notwendig. Von Vorteil war dabei, dass die Remeha-Kessel anschlussfertig montiert geliefert werden. Die Einbringung konnte trotz der beengten Situation gut bewältigt werden, denn die Wärmeerzeuger sind mit integrierten Transportrollen ausgestattet. Die Kessel wurden ohne Verkleidung über Rampen ins Untergeschoss gebracht und dann an ihre Endposition gerollt.

Einbringung der Anlage

Ergänzende Komponenten

Zwischen Kaskade und BHKW wurde eine hydraulische Weiche platziert, um dem Vorrang der Kraft-Wärme-Kopplung gerecht zu werden. Die Gasbrennwertkessel schalten sich nur ein, wenn die Wärmeabforderung höher ist. Zur bestmöglichen Nutzung des BHKW wurden zwei Pufferspeicher mit jeweils 2.000 Litern Inhalt installiert. Das erdgasbetriebene BHKW vom Typ Remeha ELW 50-100 bildet mit seinen 25 bis 50 kW elektrischer und 50 bis 100 kW thermischer Leistung die zweite Säule der Heizungsanlage. Der Gesamtwirkungsgrad wird mit 103 % angegeben. Damit wird die Grundlast abgedeckt, der erzeugte Strom kann größtenteils im Gebäude genutzt werden. Da für die angeschlossene Kantine ständig Warmwasser bereitgestellt werden muss, arbeitet das BHKW auch in den Sommermonaten mit einer gewissen Kontinuität. Neben der hohen Effizienz war im vorliegenden Fall von Bedeutung, dass das BHKW schon zerlegt angeliefert werden konnte. Die Installateure nutzten einen transportablen und flexibel einstellbaren Werkstattkran, um die Komponenten durch die Tür von ca. 86 cm Breite in das Untergeschoss zu schaffen. Dazu musste die Tür samt Zarge entfernt werden, um die einzelnen Teile zentimetergenau durch dieses Nadelöhr zu bewegen. Auf dem Kellerabsatz wurde anschließend ein Seilzug eingesetzt, um die Bauteile auf dem Boden des eigentlichen Aufstellraums abzusetzen. Dort konnten die Fachleute Transportrollen unterlegen, um das Grundmodul des Geräts an die Endposition zu schaffen und die Hauptkomponenten anschließend zusammenzusetzen. Die Geräuschentwicklung des BHKW bezogen auf angrenzende Räume spielte bei der Installation keine Rolle: Im Vergleich zu den alten Kesseln arbeitet es deutlich leiser, zumal serienmäßig ein auf das Gerät abgestimmter Schalldämpfer in die Abgasstrecke eingebaut wurde.

Ansicht Gesamtanlage

Steuerung und Wartung

Das BHKW arbeitet wärmegeführt – es läuft immer dann, wenn im Gebäude Wärme angefordert wird. Es ist über ein Modem mit einer Überwachungsstelle verbunden. Bei einer Wartungsanforderung oder Störung ist ein schnelles Eingreifen möglich. Generell werden lange Wartungsintervalle von bis zu 2.500 Stunden für diesen Maschinentyp erwartet. Die ECO-PRO-Kessel schalten sich bei Bedarf zu, wobei die Geräte gleichmäßig angesprochen werden. Am Monitor am Schaltschrank können bei Bedarf die aktuellen Werte der Anlage aufgerufen werden. Die Wartung der Gaskessel erfolgt getrennt vom BHKW.